基于PBL的對(duì)分課堂在“電力綜合自動(dòng)化”中的探索與實(shí)踐＊

雷宇凌

（東北電力大學(xué)，吉林吉林 132012）

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，通信專業(yè)技術(shù)人才的需求日益增加。培養(yǎng)具有扎實(shí)專業(yè)知識(shí)，又掌握電網(wǎng)監(jiān)控及調(diào)度自動(dòng)化的基本原理和信息的采集、可靠性傳輸、接收和正確恢復(fù)的基本方法。能夠面向電力系統(tǒng)解決相關(guān)通信系統(tǒng)問題一直是我校通信專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)之一，也是“電力綜合自動(dòng)化”這門課程的設(shè)課原因。但在多年的教學(xué)實(shí)踐中，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與新型科技人才培養(yǎng)的不匹配日益明顯，新的教學(xué)模式的引入勢(shì)在必行。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

本課程是給通信專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門有關(guān)電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用方面的背景知識(shí)課程，涉及到通信、電力系統(tǒng)等多方面的理論知識(shí)，課程的實(shí)踐性很強(qiáng)。對(duì)于通信專業(yè)學(xué)生而言專業(yè)跨度大，課程內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)難度較大。

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)課程都采用以教師課堂講授為主體的傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師把知識(shí)作為定論傳輸給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)接受課本知識(shí)。師生交互較少，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性差，不會(huì)去主動(dòng)思考解決問題的方法，更不要說面向電力系統(tǒng)解決實(shí)際通信問題這種實(shí)際工程能力的培養(yǎng)，有悖于設(shè)課的初衷。引入新的教學(xué)方法，通過教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需要的高質(zhì)量通信專業(yè)技術(shù)人才一直是我們課程改革的基本原則。

2 將PBL引入教學(xué)環(huán)節(jié)

部分或全部理論教學(xué)習(xí)后，就可適時(shí)的引入PBL（項(xiàng)目教學(xué)法）。所謂PBL就是把與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的具體項(xiàng)目作為教師向?qū)W生傳授知識(shí)的載體，將隱含著課程相關(guān)理論知識(shí)的項(xiàng)目布置給學(xué)生，教師對(duì)完成項(xiàng)目的每一個(gè)環(huán)節(jié)提出基本要求，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下對(duì)完成項(xiàng)目的方法進(jìn)行分析、討論，然后學(xué)生自主進(jìn)行信息收集和查閱參考文獻(xiàn)，并根據(jù)要求獨(dú)立自主的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、方案完善。

在幾年的教學(xué)實(shí)踐中，雖然也取得了一定的效果，但由于缺乏項(xiàng)目布置后的監(jiān)督機(jī)制，對(duì)項(xiàng)目的驗(yàn)收往往采用的是總結(jié)報(bào)告的形式，無法真實(shí)了解項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程及該教學(xué)方法對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和科研能力培養(yǎng)的改善。為此，我們又進(jìn)一步的提出了將PBL與對(duì)分課堂結(jié)合起來的教改方案。

3 將基于PBL的對(duì)分課堂引入教學(xué)環(huán)節(jié)

對(duì)分課堂由復(fù)旦大學(xué)心理系教授張學(xué)新老師結(jié)合我國(guó)高等教育的實(shí)際情況，于2013年提出，目前已經(jīng)被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。對(duì)分課堂的核心理念：一半課堂時(shí)間分配給教師講授，一半分配給學(xué)生討論，師生“對(duì)分”課堂，其出發(fā)點(diǎn)是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，把講授和討論的時(shí)間錯(cuò)開，讓學(xué)生在課后有一周的時(shí)間自主安排學(xué)習(xí)，進(jìn)行個(gè)性化的內(nèi)化吸收，對(duì)應(yīng)的考核方法強(qiáng)調(diào)過程性評(píng)價(jià)，并關(guān)注不同的學(xué)習(xí)需求。

基于PBL的對(duì)分課堂就是將PBL與對(duì)分課堂有效整合的一種聯(lián)合教學(xué)法，其方法是課上教師先針對(duì)課程框架、基本概念、重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行講解，然后結(jié)合課程內(nèi)容與工程實(shí)際設(shè)計(jì)出相應(yīng)的項(xiàng)目，布置給學(xué)生。課外，學(xué)生除了要對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容吸收、理解外，還可以通過項(xiàng)目的自主完成深化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握和理解，為分組討論做準(zhǔn)備。對(duì)分課堂強(qiáng)調(diào)先教后學(xué)，教師講授在先，學(xué)生自主學(xué)習(xí)在后，采用“隔堂討論”的方法對(duì)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行研討，通過對(duì)方案的闡述、討論、完善的過程既可以強(qiáng)化課堂教學(xué)內(nèi)容又可有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主研究的能力。具體實(shí)施過程如圖1所示。

圖1 基于PBL的對(duì)分課堂的實(shí)施過程

其中的重點(diǎn)在于項(xiàng)目的選擇上，“電力綜合自動(dòng)化”課程內(nèi)容涉及到通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、電力系統(tǒng)等多方面的理論知識(shí)，課程實(shí)踐性很強(qiáng)。因此，在這里可以選擇在電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化過程中的需要解決的參數(shù)采集及可靠性傳輸?shù)软?xiàng)目，這樣既能兼顧通信專業(yè)的自身特點(diǎn)又與電力系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。項(xiàng)目的選擇還要注意采用循序漸進(jìn)的原則，從簡(jiǎn)到難，從部分到整體。項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，可根據(jù)項(xiàng)目的難易程度要求學(xué)生獨(dú)立完成或合作完成，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立科研能力和團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。

課堂授課采用基于PBL的對(duì)分課堂，具體實(shí)施方法如下：

（1）課堂講授（Presentation）過程：第1次課，課上時(shí)間由教師講授課堂教學(xué)內(nèi)容；布置課后項(xiàng)目，并可根據(jù)項(xiàng)目的具體要求給出一些思路和建議。

（2）內(nèi)化吸收（Assimilation）過程：這部分主要在課外完成。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目要求結(jié)合課上內(nèi)容，采用分工合作或獨(dú)立完成的模式，完成項(xiàng)目分析、資料查閱，方案制定、方案論證及實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過程。

（3）課堂討論（Class Discussion）過程：第2次課，學(xué)生按項(xiàng)目分組就項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)方法及內(nèi)容進(jìn)行交流、討論，討論過程中不能解決或存在問題的地方，討論結(jié)束后再由教師進(jìn)行答疑或給出改進(jìn)意見。之后再根據(jù)學(xué)生提交經(jīng)完善后的項(xiàng)目方案和課堂討論情況給出相應(yīng)的成績(jī)，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)和課堂討論的成績(jī)計(jì)入課程考核總成績(jī)中。

經(jīng)過幾年的課堂教學(xué)實(shí)踐，采用基于PBL的對(duì)分課堂的教學(xué)模式后，在完成課程學(xué)習(xí)后，學(xué)生在原有通信工程專業(yè)理論和專業(yè)技能的同時(shí)，還能掌握電力系統(tǒng)信息采集、處理和傳輸?shù)幕纠碚摵碗娏ο到y(tǒng)通信相關(guān)基本技術(shù)，了解電力系統(tǒng)生產(chǎn)、運(yùn)行的規(guī)律和特點(diǎn)。增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在一定程度上實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生的主體地位，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)本科教育的基本理念。